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手机 : IMPS功能_天天向上

 chengderen 2009-10-12

即时通信(IMPS)消息系统的互联互通

3G系统支持的新业务非常多,本文将以即时通信消息(IMPS)的互通为例,简要论述一下3G新业务的互联互通。

IMPS业务是由Instant Message(IM)业务和Presence业务组成的。

Instant Message(IM)业务,即可在一系列的参与者间实时的交换各种媒体内容信息,并且可以实时知道参与者的出现(Presence)信息,从而选择适当的方式进行交流。它具有便利、快捷、直接的特点,非常适合朋友之间、组织内部以及企业和客户之间的交流。

Presence业务,就是使得参与实体(人或者应用)通过网络实时发布和修改自己的个性化信息,比如:位置、心情、连通性(外出就餐、开会)等,同时参与实体可以通过订阅、授权等方式控制存在信息的发布范围。Presence业务可以通过E-mail、SMS、IM等方式通知用户状态信息。

即时消息业务系统包括即时消息中心IMPSC(Instant Message & Presence Service Centre)、用户数据管理系统、外部增值应用系统等。

IMPSC:即时消息中心,由即时消息接入点IMPS SAP、即时消息调度中心IMPS Server、话单及报表管理系统、维测系统及网管系统、客户服务系统及用户业务WEB自助功能等组成。

IMPS GW:即时消息网关,通过IMPS 网关与远端非Wireless Village协议(已并入OMA的IMPS协议)的IMPSC的互通,使不同IMPS系统的用户之间可以互通即时消息。

当IMPSC都采用Wireless Village协议时,可通过IMPSC直接互通,如IMPSC之间采用的协议不同,则可通过IMPS网关实现互通。

如各运营商遵循OMA规范设置IMPS消息业务中心,则不必设置IMPS消息网关就能实现运营商间的IMPS消息互通。而在与采用非OMA规范设置IMPS系统的运营商互通时,视其采用的IMPS消息系统结构的不同,可通过IMPS消息网关进行协议转换,实现运营商之间的IMPS消息的互通。

在此方案中,当运营商A采用OMA标准的IMPS系统时,当与其他运营商的标准IMPS系统互通时,可以通过IMPSC直接连接,此时互联点位于运营商A的IMPSC和其他运营商标准IMPS系统之间。当与其他运营商的非标准IMPS系统互通时,则需要通过设置IMPS网关来进行协议转换,此时互联点位于运营商A的IMPS网关和其他运营商非标准IMPS系统之间。

IMPS业务实现方案分析与研究
IMPS(InstantMessageandPresence Service)系统是独立于移动通信网络的一个业务处理系统,主要完成即时消息的发送、转寄/拒绝,Presence的订阅、获取、更改,联系人列表和属性列表的控制,组的创建、管理以及内容共享等功能。即时消息的发送内容不但可以是文本,还可以是多媒体消息、电子名片、电子日历以及其他MIME类型的多种格式的内容。它涵盖了终端到终端、终端到增值应用、增值应用到终端的即时消息通信。

    IMPS的实现方案主要有两种,其中一种是完全采用WV协议,另一种则采用了SIP协议/IMS架构。WV协议是由OMA标准化组织制定的一个移动即时消息业务的通用协议标准,内容成熟、完备,目前已经发布了1.1版本和1.2版本,并已通过互通性测试,1.3版本于2006年刚刚发布,还未进行互通性测试。采用SIP协议/IMS架构实现IMPS,在体系结构上以IMS为基础,在协议上则严格遵循SIMPLE协议。SIMPLE协议是基于SIP的IMPS扩展,用于建立IM进程,是一种可以实现IM/状态技术的统一协议。相对WV,SIP协议/IMS架构实现方式的最大优势在于易于实现和POC、MMS等其他业务的融合。下面将对这两种实现方案进行概要的介绍和分析。

    1采用WV实现IMPS

    (1)系统结构

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图1

    这种实现方式的系统结构如图1所示。其中,WV服务器是系统的核心,可以提供以下服务:状态服务,它包含了客户端的可用性,客户端对语音、文本、多媒体等的支持能力,用户的状态、位置等信息,用户通过搜索能够获得联系人的上述状态信息;即时消息,能够实现移动终端和PC机客户端的即时消息交流,增强用户体验;分组聊天,管理员和用户能够创建群组,可以邀请朋友和家人加入已经创建的群组,实现虚拟聊天室功能;共享内容,管理员和用户可以创建他们共享的存储空间,可以在已创建的共享空间中存储照片、音乐和其他多媒体资料,组中的所有成员都能在群组聊天时共享这些资源。

    WV客户端包括移动终端上的嵌入式客户端、JAVA客户端、基于命令行的客户端以及PC机客户端。

    结构图中涉及的接口主要有CSP和SSP。其中CSP是移动终端客户端、PC机客户端与IMPS服务器的接口协议。CSP可以依据客户端的能力使用不同的承载,在传输层可以使用HTTP、WSP/WTP,安全层可以使用TLS、WTLS或者IPSec模型。SSP是IMPS服务器之间的接口协议,能在一个服务域或在不同的服务域中使用,在服务域A订阅服务的用户能够与服务域B的用户进行交流。此外,SSP还能通过IM适配网关,实现IMPS服务器与外部IMPS服务器(如MSN服务器)的互通。

    (2)典型业务的流程

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图2

    涉及的通信流程较多,这里仅列举最典型的业务流程加以说明,即点到点即时消息的成功发送和Push方式的成功接收,如图2所示。流程描述如下。

    ①用户A已经登录,向IMPS平台发送封装有即时消息的发送消息请求,用户可以在消息中要求该消息的状态报告回应;

    ②IMPS业务平台处理发来的消息,给用户A回复发送消息响应,并查询用户B的状态信息;

    ③如果用户B此时没有退出服务(logoff),IMPS业务平台向WAP网关发送CIR(CommunicationInitiation Request)WAP Push消息;

    ④如果用户B没有IP连接,WAP网关PushCIR消息到短消息系统;否则跳过第5步,直接下发CIR消息给用户B;

    ⑤短消息系统最后通过短消息业务网络下发WAPPushCIR消息给用户B;

    ⑥用户B向IMPS业务平台发送接收即时消息的Polling请求;

    ⑦IMPS业务平台向用户B发送消息;

    ⑧用户B向服务器发送获取成功的通知,IMPS业务平台从存储器中删除消息并生成计费CDR话单;

    ⑨如果用户A申请了状态报告,IMPS业务平台在获知用户B成功获取消息之后生成状态报告,并检查用户A的状态,如果用户A此时没有退出服务,则向WAP网关发送CIRWAPPush通知消息;

    ⑩如果用户A没有IP连接,WAP网关PushCIR消息到短消息系统;否则跳过第14步,直接下发CIR消息给用户A;

    輥?輯?訛短消息系统最后通过短消息业务网络下发WAPPushCIR消息给用户A;

    輥?輰?訛用户A向IMPS业务平台发送接收状态报告的Polling请求;

    輥?輱?訛IMPS业务平台发送状态报告给用户A;

    輥?輲?訛用户A收到状态报告,向IMPS业务平台发送接收到状态报告的回应。

    (3)优劣势分析

    采用WV协议实现IMPS,具有多方面的优势。从国际标准而言,WV协议体系定义了移动即时消息业务的体系架构、协议、测试规范和测试工具,内容完备,总体思想和细节都比较成熟,可实现性和互通性较好,目前只是对现有版本进行维护工作,不会做实质性的大改动。从平台厂商和终端厂商而言,对此种方案的支持性较好,大部分已经做到支持WV1.2版本。从商用程度而言,目前国际商用的IMPS系统大部分遵循WV标准,已经比较成熟。从技术细节而言,WV能够通过多种绑定适应于网络和终端的能力,除了使用SMS传输时数据数量受限以外,其余的传输方式都不受限。

    但是由于这种方式对开放接口考虑较少、与其他业务网络设备的接口考虑不足,所以难于实现与其他业务(如PoC业务)的融合。随之也使得IM业务功能的扩展性很差,难于在即时消息中传送视频等丰富内容。另外,由于这种方式的部署属于烟囱式分布,不能和其他业务(如PoC)共享Presence和组管理等低层业务功能,存在重复投资建设的问题。

    2采用SIP协议/IMS架构实现

    (1)系统结构

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图3

    采用SIP协议的IMPS系统大多架构于IMS(多媒体子系统)之上,其系统结构如图3所示。由于IMS独立于接入技术,在用户平面,用户可以使用3G终端通过3G网络接入IMS使用IM业务,也可以使用PC客户端通过Internet接入IMS使用IM业务。在控制平面,IMS负责IMPS业务相关的用户统一认证、呼叫控制、策略管理、互联互通、漫游和计费等功能。相关网元主要是CSCF和HSS两个网元。在应用平面,各种多媒体增值业务的核心部件分布其中,如即时消息相关的IMServer、PresenceServer、GroupManage- ment。其中,Presence Server和Group Management为IM Server提供下层的状态能力和组管理服务,将Presence Server和Group Management两个网元独立建设,有助于其他数据业务如PoC等共享下层的状态能力和组管理服务。

    (2)典型业务流程

    基于SIP的IM业务涉及的通信流程较多,如用户注册、点到点消息的成功传送、目标用户不可达、离线、未注册等异常消息流程以及点到多点消息等。其中,IMS域相关的注册流程严格遵循IMS技术标准,这里不再赘述。图4是Paging模式下的点到点消息成功传送的通信流程,流程描述如下。

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图4

    ①用户A通过SIP-IM客户端软件向联系人B发送一条即时消息,将SIPMessageRequest发送给P-CSCF,由P-CSCF转发到S-CSCF,其中,即时消息内容封装于SIP Request消息体中;

    ②S-CSCF根据用户A的服务触发信息将SIPMessageRequest转发给IMServer,IM Server向S-CSCF返回一个确认消息;

    ③S-CSCF将SIPMessageRequest转发给I-CSCF;

    ④~⑤I-CSCF向HSS查询用户B归属的S-CSCF;

    ⑥I-CSCF将MessageRe-quest传送给用户B归属的S-CSCF;

    ⑦S-CSCF根据用户B的服务触发信息将SIPMessageRequest转发给IMServer,IM Server向S-CSCF返回一个确认消息;

    ⑧S-CSCF通过用户B所在的P-CSCF将SIPMessageRequest转发给用户B;

    ⑨~?輥?輲?訛用户B接收到即时消息,发送200OK的Response消息作为对收到的MessageRequest的确认信息。Response消息执行和Message Request相反的转发流程。

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图5

    图5是Session模式下Server向Client推送被缓存消息的示意。其中,MSRP用于传送即时消息的文本内容,就像在SIP中,一旦会话建立,可以采用RTP来传递一次IP电话呼叫中的语音包一样。流程描述如下:

    ①用户通过IM客户端注册到IM服务器上;

    ②IMServer决定将缓存在服务器上的一条或多条即时消息推送给相应的用户,通过SIP/IPCore向用户发送SIP INVITE request进行协商,以建立MSRP通道;

    ③SIP/IPCore根据先前注册的用户信息将SIPINVITE request转发给用户;

    ④客户端分析SIPINVITErequest的MSRP参数,通过SIP 200 OK消息返回可以支持的MSRP参数;

    ⑤SIP/IPCore将SIP200 OK消息转发给IM Server;

    ⑥IMServer返回确认消息SIPACK request给SIP/IP Core;

    ⑦SIP/IPCore将SIPACK request消息转发给IM客户端;

    ⑧IMServer将即时消息内容封装在MSRPSEND消息体中,通过MSRP通道将MSRP SEND消息传递给客户端;

    ⑨客户端向IMServer返回MSRP200 OK的响应消息。当有多条缓存消息需要推送时,重复步骤⑧至步骤⑨的流程;

    ⑩如果IMServer和IMClient之间不再使用MSRP通道,IM Server向SIP/IP Core发送SIP BYE消息以释放MSRP通道;

    輥?輯?訛SIP/IPCore将SIPBYE消息转发给IM客户端;

    輥?輰?訛IMClient回送SIP200OK响应消息给IM Server;

    輥?輱?訛SIP/IPCore将SIP200OK响应消息转发给IM Server。

    (3)优劣势分析

    相对于WV,采用SIP协议/IMS架构来实现IMPS的优势非常显著。由于IMS独立于接入方式,所以这种方式可以很容易地实现移动固网融合。同时,所有业务可以通过IMS实现一次登录鉴权和相关的业务管理功能,这样IM&Presence、PoC等各种应用可以很好地在终端侧实现整合。从系统结构可以看到,这种方式的网络部署类似水平平台,PoC、IM以及其他上层业务可以共享Presence、联系人列表、群组管理等下层业务功能模块,可以提高资源利用率,避免重复建设。从业务功能上来看,由于和其他业务的融合成为可能,使得IM业务功能的可扩展性非常好,可以在即时消息中发送彩信、视频等更加丰富的内容。

    另一方面,目前这种方式还存在一定程度的局限性。首先,相关的国际标准还不成熟、不完善,从当前的状态来看,SIMPLE缺乏一个“冻结”的版本,使得所有的提供商能够按照统一的标准来开发自己的商用产品。而这个工作是OMAMWG正在做的。OMA将在SIMPLE协议的基础上,定义一个固定的可商用化的版本,包括了IM、Presence、GroupManagement等。这个工作在2006年底或者2007年第一季度完成。

    从技术角度而言,当采用Paging模式传送即时消息时,将即时消息封装在SIPRequest的消息体中,SIPRequest消息大小存在限制,在一定程度上限制了即时消息的内容大小,对于内容较大的IM,无法一次传送,只能采用发端拆分/收端组合的方式;同时,Paging 模式也难以实现多点到多点的聊天服务。相对而言,Session 模式可以解决多点到多点的聊天服务,但需要MSRP协议的支持,同时MSRP协议的应用也能够在一定程度上解决上述的Paging 模式下即时消息内容大小存在限制的问题。但是目前MSRP协议标准还处于草案状态中,无法实现Session模式。

    3未来展望

    移动即时消息与状态业务将在很长一段时间占据移动增值业务市场,能够给用户带来更加方便快捷的通信体验,同时还能为运营商带来丰厚的利润。

    虽然目前基于WV标准的IMPS产品已经比较成熟,在国外某些运营商已经投入商用,但是由于其难于与其他业务融合,功能可扩展性较差,终将被基于SIMPLE的IM系统所替代,真正实现固网移动的融合、多种业务的融合,将IM、Presence、电话簿、PoC等多种业务统一打包给用户终端,满足用户更加丰富、灵活的沟通需求。

 

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